【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于传感，尤其是涉及一种可定制的电子皮肤传感器及其制备方法。
技术介绍
1、随着可穿戴电子设备和柔性电子技术的快速发展，电子皮肤传感器作为模拟人类皮肤功能的柔性传感器，其在健康监测、人机交互以及智能机器人等领域的应用日益广泛。电子皮肤传感器需要具备高柔韧性、高灵敏度以及结构稳定等特点，以确保其在各种环境下的可靠性和耐用性。然而，传统的电子皮肤传感器制备方法往往存在制备效率低、结构不规整、粘合质量不稳定等问题，这些问题限制了电子皮肤传感器的大规模生产和应用。
2、中国专利cn115219076a公开了一种基于液态金属的高性能电子皮肤触觉传感器及其制备方法。该专利通过使用液态金属，开发了一种新型的柔性压力传感器。这种传感器采用电容式和电阻式两种传感方式，与传统方法相比，具有更高的灵敏度、更快的响应时间和更强的耐久性。但这种方法存在加工效率较低，制备过程复杂的问题，尤其是在制备大面积或复杂结构的电子皮肤传感器时，涉及了多种材料以及复杂的加工步骤。此外，飞秒激光设备成本较高，限制了其在大规模生产中的应用。中国专利cn107778480a提供了一种柔性电子皮肤传感器及其制备方法，包括若干压力传感单元，压力传感单元由两片柔性且可伸缩的超薄pdms膜、分别贴附于两片超薄pdms膜之间的两片电极，以及设置于两片电极之间的复合压力传感膜组成。该传感器采用中空结构的复合压力传感膜，具有突出的弹性能力和超低的弹性模量，以使压力传感单元可对各种外界刺激进行有效的放大和转换，可用于监测人体信号。但是该传感器制作工艺也较为复杂，成本较
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题而提供一种可定制的电子皮肤传感器及其制备方法，该传感器制作工艺简单、结构规整可调、灵敏度高、响应快、环境适应性强，应用广泛。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术提供一种可定制的电子皮肤传感器，包括由内而外依次设置的敏感层、电极层和封装层，
4、所述电极层设有电极引线，连接外接负载回路。
5、进一步地，所述的敏感层采用驻极体聚合物薄膜材料；所述的电极层采用导电材料，为导电金属或导电氧化物，例如，导电金属选用银纳米线，导电氧化物选用氧化锌或氧化铟锡；所述的封装层采用人体硅胶或ecoflex硅胶。
6、在另一方面，本专利技术还提供一种如上述任一的可定制的电子皮肤传感器制备用模具，该模具包括：上夹板、下夹板、支撑层和多个支撑辊；
7、所述的上夹板与支撑层之间形成容置驻极体聚合物薄膜的第一腔体，
8、所述的下夹板与支撑层之间形成容置驻极体聚合物薄膜的第二腔体，
9、所述的上夹板和下夹板上均设有多个热粘合缝隙，所述的热粘合缝隙与支撑辊适配。
10、进一步地，所述支撑层由多个支撑隔板组成，每个支撑隔板的宽度与相邻的热粘合缝隙之间的夹板的宽度相等；所述支撑层的长度大于上夹板和下夹板的长度。
11、进一步地，模具的上夹板、下夹板和支撑层的尺寸和形状，根据电子皮肤传感器所需的尺寸和形状进行调整。
12、在第三方面，本专利技术还提供了一种采用上述模具制备可定制的电子皮肤传感器的方法，包括如下步骤：
13、s1，对两份驻极体聚合物薄膜分别进行极化处理，得到表面分别分布有正、负电荷的两份驻极体聚合物薄膜；
14、s2，将步骤s1得到的两份驻极体聚合物薄膜的正、负极化面相对，分别放置在所述模具的第一腔体、第二腔体中；合模；将支撑辊放置在所述热粘合缝隙处，加热使热粘合缝隙处进行粘合；热粘合完成后，脱模，得到一份驻极体聚合物薄膜，其作为敏感层，内侧形成孔洞；
15、s3，在敏感层的外侧涂覆电极层，并从电极层引出电极引线，形成孔洞/敏感层/电极层；
16、s4，在电极层外设置封装层，得到电子皮肤传感器。
17、进一步地，步骤s1中，所述的极化处理是采用电晕极化、离子注入或电子束注入的方式，使驻极体聚合物薄膜的一个表面上分布有电荷。
18、进一步地，步骤s4中，所述的封装层，是通过浸涂提拉、涂布或旋涂的方式，设置在电极层外。
19、本专利技术还提供了另一种采用上述模具制备可定制的电子皮肤传感器的方法，包括如下步骤：
20、s1，将两份驻极体聚合物薄膜分别放置在所述模具的第一腔体、第二腔体中；合模；将支撑辊放置在所述热粘合缝隙处，加热使热粘合缝隙处进行粘合；热粘合完成后，脱模，得到一份驻极体聚合物薄膜，其内侧形成孔洞，即孔洞/驻极体聚合物薄膜；
21、s2，在步骤s1得到的驻极体聚合物薄膜的外侧涂覆电极层，并从电极层引出电极引线，形成孔洞/驻极体聚合物薄膜/电极层；
22、s3，在电极层外设置封装层，形成孔洞/驻极体聚合物薄膜/电极层/封装层；
23、s4，对步骤s3得到的孔洞/驻极体聚合物薄膜/电极层/封装层进行极化处理，使驻极体聚合物薄膜孔洞内表面分布有电荷，得到电子皮肤传感器。
24、进一步地，步骤s3中，所述的封装层，是通过浸涂提拉、涂布或旋涂的方式，设置在电极层外。
25、进一步地，步骤s4中，所述的极化处理为，采用接触法极化，向驻极体聚合物薄膜孔洞内表面注入双极性电荷。
26、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
27、(1)结构可调性：本专利技术的传感器在制备过程中采用了一种可定制模具，使得传感器的结构和形状可以根据具体的应用需求进行定制。模具的设计灵活性允许在生产过程中对传感器的几何参数进行精确调整，包括但不限于尺寸、厚度、形状和表面纹理等；此外，热粘合是一种将两层或多层薄膜通过高温熔融工艺结合在一起的技术，可以通过控制温度、压力、时间和加热速度等参数来优化粘合效果。这种传感器的几何参数与热粘合工艺参数的可调性不仅提高了传感器的适应性，使其能够满足多样化的应用场景，如医疗设备、工业自动化和环境监测等，而且还极大地增强了其在特定应用中的性能表现。例如，在精密测量应用中，可以根据测量对象的大小和形状定制传感器，以实现最佳的贴合度和灵敏度。此外，这种结构可调性还为未来的产品开发和创新提供了广阔的空间，使得本专利技术的传感器能够快速响应市场变化和技术进步。
28、(2)环境适应性强：本专利技术的工艺流程简洁，传感器主要由驻极体聚合物薄膜以及可拉伸的封装材料构成。这些材料的选用不仅赋予了传感器优异的传感特性和可拉伸性，同时具备防水防汗性能，在潮湿、炎热或寒冷等恶劣环境下，本专利技术传感器仍能保持高灵敏度和测量精度。
29、(3)高灵敏度与电荷储存稳定性：本专利技术通过优化传感器的制备方法，提高了传感器的检测灵敏度，能够感知极其微小的压力变化，适用于监测人体微弱的生理信号；此外，本专利技术的柔性驻极体聚合物薄膜赋予了传感器高灵敏度的同时，也带来了优异的电荷储存稳定性，这一点在同类充电薄膜中表现突出，这一特性使得传本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可定制的电子皮肤传感器，其特征在于，包括由内而外依次设置的敏感层、电极层和封装层，
2.根据权利要求1所述的一种可定制的电子皮肤传感器，其特征在于，所述的敏感层采用驻极体聚合物薄膜材料；
3.一种如权利要求1或2所述的可定制的电子皮肤传感器制备用模具，其特征在于，该模具包括：上夹板、下夹板、支撑层和多个支撑辊；
4.根据权利要求3所述的一种可定制的电子皮肤传感器制备用模具，其特征在于，所述支撑层由多个支撑隔板组成，每个支撑隔板的宽度与相邻的热粘合缝隙之间的夹板的宽度相等；
5.根据权利要求3所述的一种可定制的电子皮肤传感器制备用模具，其特征在于，模具的上夹板、下夹板和支撑层的尺寸和形状，根据电子皮肤传感器所需的尺寸和形状进行调整。
6.一种采用权利要求3所述的模具制备可定制的电子皮肤传感器的方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种制备可定制的电子皮肤传感器的方法，其特征在于，步骤S1中，所述的极化处理是采用电晕极化、离子注入或电子束注入的方式，使驻极体聚合物薄膜的一个表面上分布有
8.一种采用权利要求3所述的模具制备可定制的电子皮肤传感器的方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种制备可定制的电子皮肤传感器的方法，其特征在于，步骤S4中，所述的极化处理为，采用接触法极化，向驻极体聚合物薄膜孔洞内表面注入双极性电荷。
10.根据权利要求6或8所述的一种制备可定制的电子皮肤传感器的方法，其特征在于，所述的封装层，是通过浸涂提拉、涂布或旋涂的方式，设置在电极层外。
...【技术特征摘要】
1.一种可定制的电子皮肤传感器，其特征在于，包括由内而外依次设置的敏感层、电极层和封装层，
2.根据权利要求1所述的一种可定制的电子皮肤传感器，其特征在于，所述的敏感层采用驻极体聚合物薄膜材料；
3.一种如权利要求1或2所述的可定制的电子皮肤传感器制备用模具，其特征在于，该模具包括：上夹板、下夹板、支撑层和多个支撑辊；
4.根据权利要求3所述的一种可定制的电子皮肤传感器制备用模具，其特征在于，所述支撑层由多个支撑隔板组成，每个支撑隔板的宽度与相邻的热粘合缝隙之间的夹板的宽度相等；
5.根据权利要求3所述的一种可定制的电子皮肤传感器制备用模具，其特征在于，模具的上夹板、下夹板和支撑层的尺寸和形状，根据电子皮肤传感器所需的尺寸和形状进行调整。
6.一种采用权...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。